Conceptos esenciales de sistemas operativos, organización de archivos y comandos Linux

Estructuras de organización

Estructuras de organización: Existen distintos métodos para almacenar y acceder a la información en dispositivos de almacenamiento. A continuación se describen los tipos más comunes:

1. Acceso directo: Si no tengo todo el esquema para un backup pero momentáneamente quiero almacenarla en un disco, ese disco permite acceso directo, lo que facilita leer o escribir registros sin recorrer secuencialmente todo el soporte.
2. Acceso secuencial: Ejemplo: un backup de una base de datos (BD) se almacena en estructuras de organización de acceso secuencial. Dispositivos típicos que permiten este tipo de almacenamiento son las cintas (tapes).
3. Acceso indexado: Al archivo le acompaña un índice cuya función es permitir el acceso directo a los registros del disco.

Punto de vista: gestor de recursos y máquina extendida

Punto de vista del gestor de recursos: El sistema operativo (SO) es el administrador de los recursos proporcionados por el hardware para lograr un rendimiento eficaz.

Punto de vista de la máquina extendida: El SO constituye un recurso de alto nivel que convierte la máquina física en una máquina virtual o extendida, facilitando su uso.

Funciones del sistema operativo

1. Gestor de recursos

• Asignación y recuperación de recursos.
• Protección de los usuarios y aislamiento de procesos.
• Soporte al usuario.

2. Máquina extendida

• Ejecución de programas: gestión de procesos.
• Órdenes de entrada/salida (E/S).
• Operaciones sobre archivos.

3. Interfaz de usuario

Proporciona mecanismos de interacción con el sistema (por ejemplo, shell).

Arranque del SO

Arranque del sistema operativo: El proceso de arranque incluye varias fases y comprobaciones:

• Reset: Carga valores predefinidos en registros.
• PC: dirección de arranque del cargador en ROM.
• Se ejecuta el cargador en ROM del sistema y se realizan tests básicos del sistema.
• Se trae a memoria el sector de arranque (boot) del SO.
• En el caso del PC, la ROM contiene además software de E/S (BIOS).
• El SO suele estar almacenado en disco; el cargador en ROM carga el sector de boot del SO y le cede el control.
• El boot del SO carga el SO residente y da control al programa de arranque del sistema, que:

• Comprueba el hardware.
• Comprueba el sistema de ficheros.
• Establece las tablas del SO.
• Crea procesos según el tipo de SO (por ejemplo, procesos de sistema y de usuario).

Ejemplos de procesos creados durante el arranque:

• Proceso INIT
• Procesos o tareas del sistema (demonios)
• Procesos de login (uno por terminal). Tras la autenticación, el proceso de login se convierte en shell.

Carpetas y archivos

Carpetas o directorios: Son contenedores virtuales en los que se almacenan agrupaciones de archivos de datos y otros subdirectorios.

Archivos: Conjunto de bits almacenado en un dispositivo.

RPM y código fuente

RPM y fuente: Los paquetes (por ejemplo, RPM) pueden estar cifrados y verificados. Las dependencias pueden resolverse automáticamente por el gestor de paquetes. Los archivos de código fuente están incluidos en SRPMs, posibilitando una verificación posterior.

Buffer, pool y cache

Buffer: Almacena temporalmente la información que debe procesar un dispositivo hardware para que este pueda hacerlo sin reducir el rendimiento de la transferencia.

Cache: Espacio donde se almacenan las instrucciones y datos más usados por la CPU.

Spool: Es el proceso que se encarga de captar los datos y colocarlos en un buffer para su procesamiento posterior (por ejemplo, impresión en cola).

Comandos y ejemplos (Linux)

A continuación se listan ejemplos prácticos de comandos básicos y su función:

• touch informe.txt = crear un fichero o actualizar su fecha.
• mkdir 'conta' = crear un directorio llamado 'conta'.
• cd balance = entrar en el directorio 'balance'.
• cd .. = subir al directorio padre.
• cp -r balance/ replica/ = copiar el directorio 'balance' dentro de 'replica'.
• cp report.txt navi/dad/ = copiar 'report.txt' en la carpeta 'navi/dad/'.
• groupadd contabilidad = crear un grupo normal llamado 'contabilidad'.
• groupadd -g 1010 matriz = crear un grupo con id 1010 llamado 'matriz'.
• useradd -m -g matriz -G invitados invi1 = crear el usuario 'invi1' con directorio home, grupo principal 'matriz' y grupo secundario 'invitados'.
• passwd invi1 = cambiar la contraseña del usuario 'invi1'.
• ls / = listar archivos y directorios de la raíz.
• ls = listar el contenido del directorio actual.
• ls -l = listar con formato detallado el contenido de un directorio.
• pwd = imprimir el nombre del directorio actual.
• echo 'Hola' > reporte4.txt = escribir 'Hola' dentro del fichero; si no existe, lo crea.
• echo 'Estimados Alumnos' >> reporte4.txt = añadir texto al final de 'reporte4.txt'.
• mv dos.txt /sisope = mover 'dos.txt' al directorio '/sisope'.
• gpasswd -d jperez contabilidad = eliminar al usuario 'jperez' del grupo 'contabilidad'.
• rm -r jperez = eliminar de forma recursiva el archivo o directorio 'jperez' (uso con precaución).
• cat /etc/group = ver el fichero que contiene los grupos del sistema.